Chimie - exercices sur l'acide carboxylique inconnu - correction, Exercices de Chimie Organique
Renee88
Renee8824 avril 2014

Chimie - exercices sur l'acide carboxylique inconnu - correction, Exercices de Chimie Organique

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Chimie - exercices sur l'acide carboxylique inconnu - correction. Les principaux thèmes abordés sont les suivants: Titrage de l’acide carboxylique, Identification de l’acide carboxylique R-COOH.
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Exercice III Acide carboxylique inconnu 4 pts

Antilles – Guyane 09/2008 EXERCICE III. ACIDE CARBOXYLIQUE INCONNU (4 points)

1. Titrage de l’acide carboxylique

1.1.

(0,5 pt)

1.2.(0,125 pt)Équation de la réaction support du titrage : R-COOH(aq) + HO–(aq) = R–COO–(aq) + H2O(l)

1.3.(0,5 pt)

équation de la réaction du titrage R-COOH(aq) + HO–(aq) = R-COO–(aq) + H2O(l)

état du système avancement

en mol quantités de matière en mol

initial x = 0 Ca.Va Cb.Vb 0 beaucoup

intermédiaire x Ca.Va – x Cb.Vb – xx beaucoup

finalxf Ca.Va – xf = 0 Cb.Vb – xf = 0 xf beaucoup

On considère un état initial fictif où les réactifs auraient été introduits directement dans les proportions

stœchiométriques.

1.4. (0,25 pt) À l’équivalence les réactifs ont été introduits dans les proportions stœchiométriques, ils sont

alors totalement consommés. Il y a changement de réactif limitant.

1.5.(0,125 construction + 0,125 résultat) On utilise la méthode des tangentes.

1.6.

D’après le tableau

d’avancement :

Ca.Va = Cb.VbE

soit Ca = b bE

a

C .V

V

Ca = 22,5 10 10,0

50,0

 

Ca = 5,010–3 mol.L–1

6.00 pH - mètre

burette graduée contenant la

solution titrante Sb (Na+(aq) + HO–(aq)) de

concentration molaire Cb = 2,510–2 mol.L–

1

pH-mètre

agitateur magnétique

Va = 50,0 mL de solution titrée

d’acide R-COOH de

concentration inconnue Ca

turbulent

VbE = 10,0 mL VbE/2

2.5. pH = pKA = 4,8

2. Identification de l’acide carboxylique R-COOH

2.1. (0,25 pt) KA = ( ) 3

( )

.aq éq éq

aq éq

R COO H O

R COOH

       

  

2.2.(0,375 pt) – log KA = – log ( ) 3

( )

.aq éq éq

aq éq

R COO H O

R COOH

              

pKA = – log ( )

( )

aq éq

aq éq

R COO

R COOH

  

  

– log [H3O+]éq log a.b = log a + log b

pKA = – log ( )

( )

aq éq

aq éq

R COO

R COOH

  

  

+ pH

pH = pKA + log ( )

( )

aq éq

aq éq

R COO

R COOH

  

  

2.3.1.(0,125 pt) Pour Vb = bE V

2 (demi-équivalence ), il reste de l’acide R-COOH non consommé, les ions

hydroxyde versés sont totalement consommés. HO– est le réactif limitant.

2.3.2. (0,125 pt) Cb. bE V

2 – xf = 0 donc xf = Cb. bE

V

2 .

2.3.3. [R-COO–(aq)]éq = bE

a

V V

2

fx

=

bE b

bE a

V C .

2 V

V 2

(0,125 pt)

[R-COOH(aq)]éq = a a

bE a

C .V

V V

2

fx

, comme Ca.Va = Cb.VbE et xf = Cb. bE V

2 ,

alors [R-COOH(aq)]éq =

bE b bE b

bE a

V C .V C .

2 V

V 2

=

bE b

bE a

V C .

2 V

V 2

, (0,25 pt)

on vérifie bien que [R-COO–(aq)]éq = [R-COOH(aq)]éq (0,125 pt)

2.4. (0,25 pt) pH = pKA + log ( )

( )

aq éq

aq éq

R COO

R COOH

  

  

pH = pKA + log 1

pH = pKA pour Vb = bEV

2

2.5. (0,25 pt) Graphiquement (voir page précédente) pour Vb = bE V

2 = 5,0 mL, on lit pH = 4,8.

Donc pKA = 4,8.

Parmi les acides proposés, l’acide éthanoïque H3C-COOH est celui qui correspond à l’acide inconnu

puisqu’il possède un tel pKA.

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